Galaxias con agujeros negros supermasivos en el nucleo

1. ANTONIO GONZÁLEZ.
FEBRERO 2018

2. ANTONIO GONZÁLEZ
ENERO 2018
¿ Qué es una galaxia ?
M81

3. ANTONIO GONZÁLEZ
ENERO 2018
¿ Qué es una galaxia ?
M81
Una galaxia es un conjunto de estrellas, nubes
de gas, planetas, polvo cósmico, materia oscura
y energía unidos gravitatoriamente con una
estructura más o menos definida.

4. ANTONIO GONZÁLEZ
ENERO 2018
Las galaxias pueden ser elíptica, espirales o irregulares
y tienen del orden de 107 – 1014 estrellas.
Contando el número de galaxias que hay en una pequeña
porción del cielo, se calcula que puede haber varios billones de
galaxias en todo el Universo.

5. ANTONIO GONZÁLEZ
ENERO 2018
¿ Y qué una galaxia activa?

6. ANTONIO GONZÁLEZ
ENERO 2018
¿ Y una galaxia activa?
Una galaxia se dice activa cuando una fracción
significativa de la radiación electromagnética que emite
no es debida a los componentes "normales" de una
galaxia (estrellas, polvo y gas interestelar).
Se estima que el 10 % de las galaxias son activas.

7. ANTONIO GONZÁLEZ
ENERO 2018
El término núcleo activo de galaxia (AGN, por sus siglas en inglés) se
usa frecuentemente para denominar este tipo de objeto, ya que la
energía emitida por las galaxias activas se debe aparentemente a una
región compacta en su centro.

8. ANTONIO GONZÁLEZ
ENERO 2018
En algunos casos,
esta región central
emite chorros de
partículas que se
extienden por
grandes distancias,
si bien en todos los
casos la fuente
última de la energía
emitida es la región
central.

9. ANTONIO GONZÁLEZ
ENERO 2018
En astronomía, Jet (también llamado jet o chorro relativista) es un término
usado en varios contextos para referirse a chorros de materia que se
encuentran generalmente asociados a discos de acreción, tanto en formación
estelar, donde el jet es formado por materia con exceso de momento angular
que no es incorporado en la estrella que está formándose, como en agujeros
negros.
Jet emitido por la galaxia
elíptica M87.

10. ANTONIO GONZÁLEZ
ENERO 2018

11. ANTONIO GONZÁLEZ
ENERO 2018
Se considera una velocidad relativista aquella que representa un porcentaje
significativo de la velocidad de la luz y que por ello obliga a tener en cuenta los efectos
de la relatividad especial a la hora del estudio científico.
Se llaman partículas relativistas a las partículas elementales que se mueven a
velocidades relativistas. Cuando la velocidad de una partícula es un porcentaje
significativo de la velocidad de la luz aparecen diversos efectos relativistas importantes
como la dilatación temporal o la contracción de longitudes. Una magnitud que mide
adecuadamente estos efectos relativistas de la velocidad es el factor de Lorentz
Para v ≥ 0 , 20 c el factor de Lorentz difiere en más de un 2% de la unidad, y por
tanto, tiene efectos claramente medibles, pero sólo para velocidades v ≥ 0 , 75 c
el efecto relativista se aleja de las predicciones de la mecánica clásica más de un
50%.

12. ANTONIO GONZÁLEZ
ENERO 2018
TIPOS DE GALAXIAS ACTIVAS
STARBURST SEYFERT I SEYFERT II CUÁSAR
BLAZAR BL LACERTAE CUÁSAR OVV RADIOGALAXIA

13. ANTONIO GONZÁLEZ
ENERO 2018
GALAXIAS STARBURST
( Galaxias con brote estelar )
Las galaxias con brote estelar son aquellas galaxias en las que tiene lugar una
tasa de nacimiento de estrellas muy superior a la de una galaxia normal, en
súper cúmulos estelares. Estos brotes estelares se pueden detectar con
telescopios de infrarrojos o rayos x entre otros.

14. ANTONIO GONZÁLEZ
ENERO 2018
Las Galaxias Antennae son un
ejemplo de una gran galaxia con
brote estelar formada desde la
colisión de NGC 4038/NGC 4039.
Créditos: NASA/ESA
GALAXIAS STARBURST
( Galaxias con brote estelar )

15. ANTONIO GONZÁLEZ
ENERO 2018
Actividad de brote estelar en la zona central de la cercana
galaxia enana NGC 1569 (Arp 210). Tomada por el Telescopio
Espacial Hubble
GALAXIAS STARBURST
( Galaxias con brote estelar )

16. ANTONIO GONZÁLEZ
ENERO 2018
La Galaxia Baby Boom a 12.200
millones de años luz,
actualmente genera 4.000
estrellas por año. Créditos:
NASA
GALAXIAS STARBURST
( Galaxias con brote estelar )

17. ANTONIO GONZÁLEZ
ENERO 2018
Tipos de brotes estelares
Galaxias Compactas Azules (GCA). Estas galaxias tienen comúnmente una
masa pequeña, metalicidad baja, y poco polvo interestelar. Esto último y contener un
gran número de estrellas cálidas y jóvenes, hace que tengan a menudo colores azules y
ultravioletas.
Galaxias Infrarrojas Ultraluminosas (GIUL). Estás galaxias son objetos
muy ricos en polvo, que enmascara el brote estelar. La radiación ultravioleta producida
por la formación de estrellas es absorbida por el polvo y reirradiada en el espectro
infrarrojo en longitudes de ondas alrededor de 100 micrometros. Esto explica los
colores rojos extremos asociados a las GIUL
Galaxias de Wolf-Rayet, donde gran parte de estrellas brillantes son estrellas de
Wolf-Rayet cómo por ejemplo NGC 4214.
Galaxias Baby Boom, donde, incluso según los estándares de las galaxias de
brote estelar, se forman un gran número de estrellas.
GALAXIAS STARBURST
( Galaxias con brote estelar )

18. ANTONIO GONZÁLEZ
ENERO 2018
NGC 4214 es una galaxia
irregular en la constelación
de Canes Venatici y situada a
una distancia alrededor de
9,5 millones de años luz)
Se trata de una galaxia de
brote estelar con un super
cúmulo estelar rico en
estrellas Wolf-Rayet(*) —lo
que explica que esta galaxia
sea también considerada
una galaxia de Wolf-Rayet
Las estrellas de Wolf-Rayet o estrellas Wolf-Rayet son estrellas masivas, calientes y
evolucionadas que sufren grandes pérdidas de masa debido a intensos vientos estelares.
GALAXIAS STARBURST
( Galaxias con brote estelar )

19. ANTONIO GONZÁLEZ
ENERO 2018
Ingredientes y mecanismos de un brote estelar
Para que se produzca el brote estelar, es necesaria una gran concentración de hidrógeno
en un área pequeña
El interior de un brote estelar es un medio extremo. Tiene gran cantidad de hidrógeno
molecular que forma estrellas masivas muy luminosas aglomeradas en cúmulos
estelares, asociaciones OB, e incluso en supercúmulos estelares, las cuales son la fuente
de potentes vientos estelares e ionizan el gas (principalmente hidrógeno) creando
grandes regiones HII alrededor de ellas
NGC 253 M 82
GALAXIAS STARBURST
( Galaxias con brote estelar )

20. ANTONIO GONZÁLEZ
ENERO 2018
GALAXIAS SEYFERT
Una galaxia Seyfert es un tipo de galaxia activa que alberga un núcleo activo. Este
núcleo produce líneas espectrales de emisión de gas altamente ionizado. Son
generalmente galaxias espirales. Su emisión es producida por la acreción de materia en
el agujero negro supermasivo situado en su centro
La galaxia Circinus, una galaxia
Seyfert 2.

21. ANTONIO GONZÁLEZ
ENERO 2018
Espectro
El espectro electromagnético de las galaxias Seyfert presenta líneas de emisión de
hidrógeno, helio, nitrógeno y oxígeno que destacan por su brillo.
Las galaxias Seyfert se clasifican como Tipo 1 o Tipo 2, dependiendo de si el espectro
muestra líneas de emisión estrechas y anchas, o solamente estrechas.
Las de Tipo 1 muestran líneas de recombinación, tanto anchas como delgadas,
sobrepuestas y líneas prohibidas delgadas; las de Tipo 2 solo muestran líneas delgadas
tanto permitidas como prohibidas
GALAXIAS SEYFERT
Se atribuye el notable ancho de
las líneas de emisión a una
distribución de velocidades
relativamente grande en el gas
que emite la radiación.

22. ANTONIO GONZÁLEZ
ENERO 2018
La radiación electromagnética proveniente del núcleo de las galaxias Seyfert varía con
el tiempo. La región de emisión debe tener menos de un año luz de tamaño.
El espectro del continuo revela además que el origen de la radiación no es térmico,
esto es, no es debido a una acumulación de estrellas normales. Además, el núcleo es
brillante prácticamente en todo el rango espectral: desde los rayos gamma, pasando
por rayos X, rayos ultravioleta, visible, infrarrojo y ondas de radio. Semejante cantidad
de radiación en todo el espectro electromagnético en una región tan "pequeña"
requiere un mecanismo increíblemente energético.
GALAXIAS SEYFERT
Espectros de absorción y de emisión de los
diferentes elementos químicos.

23. ANTONIO GONZÁLEZ
ENERO 2018
LOS CUÁSARES
Un cuásar o quasar es una fuente astronómica de energía electromagnética, que incluye
radiofrecuencias y luz visible.
Los cuásares son fenómenos que surgen cuando un enorme agujero negro, situado en el
núcleo de una galaxia, comienza a absorber toda la materia que encuentra en su
cercanía. Cuando esto ocurre, por efecto de la enorme velocidad de rotación del disco
de acreción formado, se produce una gigantesca cantidad de energía, liberada en forma
de ondas de radio, luz, infrarrojo, ultravioleta, y rayos X, lo que convierte a los cuásares
en los objetos más brillantes del universo conocido
Representación artística del
cuásar GB1508.

24. ANTONIO GONZÁLEZ
ENERO 2018
3C 273
Se trata del cuásar más
brillante conocido en el
óptico. Se encuentra a
“solo” 2200 millones de
años luz de distancia en
la constelación de Virgo
y es visible con un
telescopio de aficionado
( magnitud relativa 12 )
(magnitud absoluta -23 )
LOS CUÁSARES

25. ANTONIO GONZÁLEZ
ENERO 2018
Imagen de 3C273
recogida por el
telescopio espacial
Hubble.
3C 273 se halla en el corazón de
una galaxia elíptica gigante con un
diámetro en su eje mayor de más
de 300 000 años-luz. Este quásar
tiene también un jet observable
en longitud de onda visible, que
mide 150 000 años-luz de largo
asociado a un agujero negro
supermasivo, de más de 6 mil
millones de masas solares, y a su
disco de acreción.
LOS CUÁSARES

26. ANTONIO GONZÁLEZ
ENERO 2018
LOS CUÁSARES

27. ANTONIO GONZÁLEZ
ENERO 2018
Detalle
de la
región
central
del
cuásar.
LOS CUÁSARES

28. ANTONIO GONZÁLEZ
ENERO 2018
Un blazar es una fuente de energía
muy compacta y altamente variable,
asociada a un agujero negro situado
en el centro de una galaxia.
Actualmente se acepta que un
blazar es un cuásar, con la salvedad
de que su jet se encuentra
apuntando en dirección a la Tierra
LOS BLÁZARES

29. ANTONIO GONZÁLEZ
ENERO 2018
3C 454.3
Se encuentra a 7.000 millones de
años luz de la Tierra.
LOS BLÁZARES
Localización de 3C 454.3 muy
cerca de la estrella alfa de Pegaso.

30. ANTONIO GONZÁLEZ
ENERO 2018
BL LACERTAE
BL Lacertae es un galaxia activa (AGN) asociada a una potente
radiofuente que se encuentra en la constelación de Lacerta. Inicialmente
fue catalogada como estrella variable irregular por el astrónomo Cuno
Hoffmeister en la década de 1920.

31. ANTONIO GONZÁLEZ
ENERO 2018
La magnitud aparente de BL Lacertae varía entre 12,5 y
17 en períodos cortos de tiempo. Situada a unos 1000
millones de años luz de la Vía Láctea, BL Lacertae se
aleja de nosotros a 20.000 km/s.
BL LACERTAE
BL Lacertae da nombre a un tipo de blazar llamados Objetos BL Lacertae
o simplemente Objetos BL Lac. Se caracterizan por un espectro óptico
desprovisto tanto de líneas de absorción como de las anchas líneas de
emisión características de los quásares.

32. ANTONIO GONZÁLEZ
ENERO 2018
CUÁSAR OVV
Un cuásar OVV (en inglés optically violent variable quasar) es una clase de cuásar
violento variable. pueden cambiar rápidamente un 50% en un día. Son muy
similares a los objetos Bl Lacs, pero generalmente tienen una línea de emisión más
grande y tienden a tener un corrimiento al rojo más alto.
Imagen de un concepto artístico del 3C 279,
un cuásar OVV
Quásar 3C279 en rayos
gamma

33. ANTONIO GONZÁLEZ
ENERO 2018
RADIOGALAXIAS
Las radiogalaxias y sus parientes, quásares radio-intensos y blazars, son tipos
de galaxia activa muy luminosas en frecuencias de radio (de hasta 1038 W entre
10 MHz y 100 GHz). La emisión de radio es debida a la radiación sincrotrón.
Radiogalaxia 3C 75 en longitud de
onda visible y radiofrecuencia.

34. ANTONIO GONZÁLEZ
ENERO 2018
M 87
Se trata de una
radiogalaxia. En la
imagen se observa el
chorro de partículas
que se extiende unos
100.000 años luz
M87 es unas 200 veces
más masiva que la vía
lactea. Se encuentra en
la constelación de
Virgo a 40 millones de
años-luz de distancia-

35. ANTONIO GONZÁLEZ
ENERO 2018

36. ANTONIO GONZÁLEZ
ENERO 2018

37. ANTONIO GONZÁLEZ
ENERO 2018
Modelo unificado AGN
La idea detrás del modelo
unificado para AGN es que
las diferentes clases de AGN
representan diferentes
puntos de vista del mismo
fenómeno.

38. ANTONIO GONZÁLEZ
ENERO 2018